Geographical terms

O material madeira requer uma atenção especial no fresamento pois sua composição química, propriedades físicas e principalmente a anatomia influenciam o fresamento, devido a orientação das fibras e sua resistência.

Para fabricação de móveis, as operações de fresamento são quase imprescindíveis, consumindo boa parte do tempo de processos e tendo impacto significativo sobre a qualidade de acabamento superficial e sobre custos do produto final, destaca Souza (2009).

Goli et al. (2010) estudaram o comportamento do Douglas fir no fresamento concordante e discordante em diferentes direções de grã e destacaram as diferenças relevantes na usinagem de materiais anisotrópicos. Concluiu que há uma ampla oferta de fenômenos resultantes que há conexões relevantes entre orientações da grã, profundidade de usinagem e força de corte. A força de corte é proporcional à orientação de grã.

Souza (2009) mensurou o desgaste de ferramentas utilizando análise de imagens de digitalizadores de mesa a fim de aumentar o controle das condições de usinagem em operações de fresamento e diminuir os retrabalhos e desperdícios. Concluiu que o método proposto diminui para horas o tempo para obtenção de resultados de uma série completa de desgaste em operações de usinagem de madeira, além de mostrar que é um método rápido e sem alterações na máquina de usinagem.

A norma ASTM D1666 (2011) cita a facilidade de materiais a base de madeira serem usinados, porém as propriedades de usinagem (velocidades de corte e de avanço e profundidade) são secundárias, embora ainda influencie o acabamento superficial.

Castro e Gonçalves (2000) estudaram os valores de acabamento artificial em MDF através do processo de fresamento periférico com as velocidades de avanço 2,90; 4,10; 5,80; 8,20; 10,90; 15,15; 21,80 e 30,30 m/min e espessuras de corte de 1, 3 e 5 mm no sentido concordante e discordante. Os valores de rugosidade são menores no sentido concordante, como observa-se na Figura 22.

Figura 22 – Influência do sentido de corte na Rugosidade Ra.

Fonte: Castro e Gonçalves (2000).

Ferreira (2010) avaliou a rugosidade das peças de madeira de Khaya ivorensis A. Chev. (Mogno africano) nos ensaios de usinagem de aplainamento e lixamento, com três velocidades de avanço diferentes: 6.0; 12,4 e 24 m/min. Observa-se os parâmetros de rugosidade Ra, Rt e Rz em relação as velocidades de avanço. O valor médio da rugosidade (Ra) encontrado no fresamento concordante (a favor da grã) não mostraram diferença significativa entre elas, porém para velocidade de alimentação 24 m/min apresenta menor valor de Ra. No sentido discordante (contra a grã) não houve diferença significativa para os valores de Ra encontrados entre as três velocidades de avanço avaliadas. Observa-se que com a menor velocidade de avanço 6 m/min a madeira apresentou menor rugosidade.

Em Aguilera (2011) a análise da rugosidade superficial de MDF através da usinagem variando a velocidade de corte em 44,5 e 62,8 m/s e quatro velocidades de avanço diferentes 4,2; 8,4; 10,8 e 21,5 m/min. A medida da rugosidade foi feita baseada na ISO 4287 (1997). Observa-se na Figura 23 que quanto menor a velocidade de avanço, menor será a rugosidade, o contrário da velocidade de corte que para rugosidade baixa apresenta valores altos.

Figura 23 – Rugosidade superficial

Fonte: Aguilera (2011).

Savas e Ozay (2007) analisaram a rugosidade através do fresamento tangencial com rotações entre 180 a 450 rpm. A rugosidade foi medida através do rugosímetro Mitutoyo 211 que proporcionou a avaliação de Ra. A primeira etapa do trabalho tinha objetivo de investigar a ação da velocidade de corte na peça então estabelece-se os parâmetros: 180, 224, 280 e 450 rpm, profundidade de usinagem 0,1; 0,5 e 1 mm e velocidade de avanço 3,2; 7,9; 12,6 e 20 mm/min. Os resultados demonstram que as diferentes profundidades afetam em superfícies irregulares, quanto maior a profundidade maior a irregularidade, como observa-se na Figura 24.

Figura 24 – Relação da profundidade de usinagem e rugosidade superfície.

Já na Figura 25 é mostrada a rugosidade do fresamento com rotação de 530 rpm e profundidade de usinagem de 0,1 mm. Deste modo, nota-se que os menores resultados da rugosidade estão relacionados as menores velocidades de avanço. Os resultados referentes ao comportamento da rugosidade para as rotações (velocidade de corte) e mesmos parâmetros de corte demonstraram uma tendência a estabilidade com o aumento da rotação (Figura 26).

Figura 25 – Relação da velocidade de avanço e rugosidade superfície.

Fonte: Savas e Ozay (2007).

Figura 26 - – Relação da rotação e rugosidade superfície.

Goli et al. (2010) fizeram um estudo do comportamento de diferentes forças de corte no fresamento concordante e discordante em diferentes orientações de grã da madeira de Douglas

fir. Pois a madeira como material anisotrópico apresenta diferenças relevantes na usinagem. A

usinagem foi realizada com variação da direção da grã de dez em dez graus, sendo as amostras cortadas o mais próximo possível para não haver variabilidade. Durante o fresamento as medidas foram feitas por um dinamômetro piezoeléctrico tri-axial e utilizou-se profundidade de usinagem de 0,5 a 1,5 mm. Os ensaios mostraram que a investigação da grã amplia vários fenômenos que necessitam ser discutidos mais profundamente, porém apresenta algumas conexões relevantes, por exemplo a relação da grã com a força de corte e profundidade de usinagem. Os autores comentam que esse estudo é apenas um suporte para investigações mais detalhadas das forças de corte.

Zhong, Hiziroglu e Chan (2013) investigaram a qualidade da superfície de painéis a base de madeira e madeiras utilizadas na indústria moveleira. Foram investigados MDF, carvalho (Q. alba), pinho (P. strobus), cherry (P. serotina), Maple (A. rubrum), cinzas (F. alba), nogueira preta (J. nigra), faia (F. orientalis), Ramin (G. bancanus), nhayot (Sapotaceae), teca (T.

grandis), Balau e chengal (N. hemii) em diferentes orientações das fibras. Utilizou-se na

medição da rugosidade um perfilometro stylus portatil Mitutoyo Surftest SJ-301 com agulha de diamante. Os valores medios de rugosidade para cada espécie foram ilustrados na Figura 28. Observa-se que as espécies de pinho e cinzas obtiveram qualidade na superficie diferente de Faia e Balau que apresentaram mais aspereza. A madeira de cereja e cinzas tiveram caracteristicas desejaveis para rugosidade diferente da madeira compensada e noz que não atingiram rugosidade satisfatoria. A direção da grã paralela a ferramenta de corte demonstraram valores de rugosidade média sempre menor que a direção de grã com alguma inclinação, como é possivel observar na Figura 27.

Figura 27 – Valores médios da rugosidade superficial dos painéis e madeiras analisadas.

Fonte: adaptado de Zhong, Hiziroglu e Chan (2013)